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微信公眾號“勝哥課程”
微課九上 3.4 簡單機械（4）
1.如圖所示，用滑輪組把重為 200N 的貨物提到 9m 高的樓上，所用拉力為 80N，則總功和
滑輪組的機械效率分別是---（ ）
A. 1400J 80% B. 1800J 80% C. 1800J 83.3% D. 2160J 83.3%
2.“勝哥”為了模擬盤山公路，現將連接了重 1N 小球的細線穿入一根長 1m 的細管，如圖，
將細管從豎直放置的圓柱體底部 a 點開始斜向上纏繞 5 圈后，恰好繞至頂部 b 點，相鄰細管
間的高度均為 12cm，在 b 點處通過細線用 0.8N 的拉力（與管的軸線平行）將管口的小球從
a 點勻速拉至 b 點，則纏繞在圓柱體上的細管（模擬的盤山公路）的機械效率為---（ ）
A. 83.3% B. 80% C. 75% D. 60%
3.如圖所示，用滑輪組提升重物時，將重 600N 的物體在 10s 內勻速提升了 2m，
已知動滑輪重為 100N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中正確的是--（- ）
A. 繩子自由端拉力 F 的大小為 300N
B. 滑輪組的機械效率為 60%
C. 提升物體的過程中，額外功為 200J
D. 繩子自由端拉力 F 的功率為 150W
4. 用如上圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體每次物體被提升的高度均為 0.5m，滑輪組的
機械效率與物體受到重力的關系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，
下列分析正確的是---（ ）
A. 動滑輪的重力為 5N
B. 該滑輪組的機械效率可以達到 100%
C. 滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少
D. 每次提升重物時，滑輪組做的額外功為 5J
5.如圖所示，定滑輪重 2N，動滑輪重 1N。物體 A 在 4N 拉力的作用下，1s 內沿
豎直方向勻速升高了 0.2m ，不計繩重和摩擦，則以下選項正確的是---（ ）
A.繩子自由端移動速度為 0.1m/s
B.滑輪組的機械效率為 87.5%
C.天花板對滑輪組的拉力為 10N
D .滑輪組對物體 A 做功的功率為 1.6W
6.螺絲釘是被擰成圓柱形的斜面，螺絲釘上的螺紋就像圖甲中形成的紋路，一圈圈螺紋的長
相當于斜面的長度。仔細觀察如圖乙、丙所示的兩個螺絲釘，則---（ ）
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A.乙、丙省力情況相同 B.乙更省力 C.更省力 D.乙、丙都能省功
7. 體重為 80kg 的工人利用如圖滑輪組將一質量為 60kg 的重物 A 勻速
提升 1m ，此時該滑輪組的機械效率為 75% (不計繩重與摩擦，g 取
10N/kg) ，小科對此工作過程及裝置寫出了四個結論讓同學判斷正誤，
下列論斷正確的是---（ ）
A.動滑輪重為 200N
B.此過程中，工人對地面的壓力為 600N
C.重物勻速上升過程中機械能不變
D.若增大重物 A ，滑輪組機械效率不變
8.如圖所示，把同一物體沿斜面 BA 和 CA 分別拉到頂端 A，若沿斜面的拉力 F1=F2，則斜
面兩邊的機械效率ηB、ηC，斜面兩邊的摩擦力分別為 fB和 fC ，則下列判斷正確的是--（- ）
A. fB>fC B. fB9.如圖所示，拉力 F 為 20N，物體 A 以 0.1m/s 的速度在表面足夠長的物體 B 表面做勻速直
線運動；物體 B 靜止在地面上，受到地面水平向右 8N 的摩擦力，彈簧測力計示數為 22N。
拉力 F 的功率為 W，滑輪組的機械效率為 。
10.如圖所示，司機利用滑輪組把汽車從泥坑里拖出來（泥坑可近似看成水平面），在此過程
中汽車勻速移動了 1m，共用時 5s，已知 汽車所受阻力為 1200N，司機師傅的拉力功率為
300W，在考慮滑輪組摩擦阻力影響因素條件下，求：
（1）司機師傅的拉力為多大？
（2）滑輪組的機械效率是多少？
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答案
1.D 2.C 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.B
9. 4；75%
10.（1）500N； （2）80%
微信公眾號“勝哥課程” 3(共27張PPT)
第四課時 機械效率
用如圖所示的滑輪組提升重為100牛的重物，動滑輪重20牛，則拉力要多大？（摩擦及繩的重力不計）
F
G
F = 1/2（G物＋G動） =1/2（100牛＋20牛）= 60牛
要使重物上升2米，繩子自由端需拉過幾米？
s = 2h = 2×2米 = 4米
拉力所做的功是多少焦？
W = Fs = 60牛×4米 = 240焦
提升重物所做的功是多少焦？
W物 = G物h = 100牛×2米 = 200焦
提升動滑輪所做的功是多少焦？
W動 = G動h = 20牛×2米 = 40焦
希望做的功
不希望做的功
1.有用功（W有用）：
一、有用功、額外功、總功
2.額外功（W額外）：
3.總功（W總）：
W總 = W有用 ＋ W額外
即必須要做的功。
不需要但又不得不做的功。
機械克服摩擦等額外阻力所做的功。
機械克服有用阻力所做的功。
有用功加額外功是總共做的功。
克服摩擦所做的功
克服機械本身重力所做的功
總功必定大于有用功。
1.用水桶從井中提水的時候，所做的功，哪部分是有用功，哪部分是額外功？
2.如果桶掉到井里，從井中撈桶的時候，撈上來的桶有些水，此時所做的功，哪部分是有用功，哪部分是額外功？
思考：
答：對水做的功是有用功。對桶做的功是額外功。
答：對桶做的功是有用功。對水做的功是額外功。
3.在左圖中，請從功是能量轉化的量度的角度，對有用功、額外功、總功進行分析，怎樣描述機械工作時能量的利用率？
總功 =
人提供的能量
有用功 = 重物增加的勢能
額外功 = 動滑輪增加的勢能
+ 摩擦產生的內能
思考：
—— 有用功跟總功的比值
二、機械效率
1.表達式：
2.η的特點:
（1）無單位
（2）總小于1
（3）一般用百分比表示
機械效率越大，機械工作時能量的利用率越高。
η
=
W有用
W總
×100%
例1:如圖所示的滑輪組，用400牛的力提升重為600牛
的重物，動滑輪重30牛，要使重物上升2米，求：該滑輪
組的機械效率？
總功 即拉力所做的功是：
W總 = Fs = 400牛×4米 = 1600焦
有用功 即提升重物所做的功是：
W有 = G物h = 600牛×2米 = 1200焦
η
=
W有用
W總
×100%
=
1200焦
1600焦
×100%
=75%
拉力移動距離為 s = 2h = 4米
機械效率是表示機械性能的一項重要指標。
一般的滑輪組的機械效率為50%~70%
起重機的機械效率為40%~50%
抽水機的機械效率為60%~80%
那么，如何提高機械效率？
三、提高機械效率的方法
（1）減小摩擦，經常潤滑，定時保養。
（2）減小機械本身的重力。
在使用機械時，盡可能減小額外功。
機械功率與機械效率有什么區別？
答：機械功率是描述做功快慢的科學量，它的單位是瓦特。而機械效率是描述有用功占總功的比值，它沒有單位。
思考：
下列說法正確嗎？
1.越省力的機械效率越高。
2.做有用功多的機械效率高。
3.功率小的機械效率低。
4.總功一定時，有用功多的機械效率高
5.有用功一定時，額外功少的機械效率高
練習：
你是否看到過如圖所示的搬運貨物的情景？
斜放的平板構成了一個斜面
利用斜面可以更省力地將貨物從低處搬運到高處。
四、斜面
——一種可以省力的簡單機械。
斜面的機械效率與哪些因素有關？
可能與傾斜角度、摩擦等因素有關。
當斜面的摩擦程度一定，機械效率與何因素有關？
斜面的機械效率
1．如圖所示，將1塊長木板的一端墊高，構成 一個斜面，用刻度尺測出斜面的長S 和斜面的高度h。
2．用彈簧測力計測出小車的重力G。
活動：
3．用彈簧秤沿著斜面把小車從斜面底端 勻速拉到頂端，讀出彈簧測力計的讀數F。
4．改變斜面的傾斜程度，重復多次
5．將測量結果記錄在下面的表格中。
表3-3 測量斜面的機械效率
斜面的傾斜程度 小車重
力G
（牛） 斜面高
度h
（米） 沿斜面
拉力F
（牛） 斜面
長s
（米） 有用功
W有用（焦） 總功
W總（焦） 機械效率
η
較緩 5.0 0.1 1.6 0.5 0.50 0.8 63%
較陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 63%
最陡 5.0 0.25 3.1 0.5
對光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，
斜面的機械效率越高。
1.25
1.55
80.6%
當斜面的傾斜程度一定，機械效率與何因素有關？
與斜面的光滑程度有關。
FL
W總 =
W有用=
Gh
FL
=
Gh
F
=
h
G
L
η
=
100%
當斜面光滑時
當斜面粗糙時，則存在摩擦力。
FL
W總 =
W有用=
Gh
W克服摩擦=
f L
FL
=
Gh
f L
+
F
=
h
G
L
f
+
結論：斜面越粗糙，摩擦力越大，克服摩擦做功越大，機械效率越小。
1.下圖是小科與小鬧爬山時的情景。請你說一說這是為什么？
答：高度相同時，斜面越長越省力。
思考：
2.這個高架為何一圈圈繞上去？
思考：
1.有用功（W有用）：
2.額外功（W額外）：
3.總功（W總）：
W總 = W有用 ＋ W額外
即必須要做的功。
不需要但又不得不做的功。
機械克服摩擦等額外阻力所做的功。
機械克服有用阻力所做的功。
有用功加額外功是總共做的功。
克服摩擦所做的功
克服機械本身重力所做的功
總功必定大于有用功。
小結：
5.對傾斜程度的斜面，斜面越粗糙，摩擦力越大，克服摩擦做功越大，機械效率越小。
6.對光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高。
4.η
=
W有用
W總
×100%

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